Интерактивный плакат "Представление текста, звука и изображения в компьютере

Автор : Титовская Елена Петровна, учитель информатики

МБОУ «Ровеньская средняя общеобразовательная школа с углубленным изучением отдельных предметов Ровеньского района Белгородской области»

Представление текста, изображения и звука

в компьютере

УМК: Семакин И.Г. Информатика

10 класс

Базовый уровень

Раздел

Информация

Подготовка к ЕГЭ: задание №9

Тема: Представление текста, изображения и звука в компьютере

Повторение

Изучение

Закрепление

повторить материал по теме «Единицы измерения информации»

Цель :

Задание №1. Выполните перевод единиц измерения информации

(правильный ответ: щелчок по знаку вопроса )

Основная единица:

1 бит – один разряд двоичного кода

Производные единицы:

5

Кбайт

5120 байт =

?

Байт = 8 бит

Килобайт = 1024 байт

Мегабайт = 1024 Кбайт

Гигабайт = 1024 Мбайт

Терабайт = 1024 Гбайт

10 Гбайт =

Мбайт

10240

?

байт

64 бита =

8

?

16 байт =

бит

128

?

Главная формула информатики:

Задание №2. Выполните вычисление степени двойки

(правильный ответ: щелчок по заданию)

2 i = N

i-разрядность ячейки памяти(в битах),

N-количество целых положительных чисел, которые можно записать в эту ячейку

2 6

2 5

2 4

16

64

32

2 9

2 0

2 8

256

512

1

Свойства степеней:

2 2

2 3

2 7

128

8

4

a n ·a m = a n+m ,

a 0 =1 (a≠0),

(a n )m= a n·m .

2 1

2 10

2048

a 1 = a,

1024

a n :a m = a n-m ,

2

2 11

Повторение

Тема: Представление текста, изображения и звука в компьютере

Изучение

Закрепление

Цель :

узнать, как происходит кодирование текста, изображения и звука в компьютере

С текстовой и графической информацией ЭВМ стали работать с третьего поколения (1970 год), а со звуком начали работу лишь машины четвертого поколения (1980 год).

Представьте систему основных понятий в виде таблицы,

заполните недостающие данные

(работа с учебником: § 6, страницы 43-50)

Дискретные модели данных

Текст

Таблицы кодировки

Графика

8-разрядные:

Дискретность изображения

2 i = N  =i·K

Дискретность цвета

16- разрядные:

Звук

Пиксель –

Дискретность измерения звукового сигнала

Модели цвета:

i -

2 i = N  =i·K

Растр –

Период измерений (т) –

N -

i -

K -

2 i = N  =i·H·t

N -

Частота дискретизации (Н) –

 -

i -  -

K -

N -

 -

t -

H -

http://gazaryan.com/images/stories/book-blue.png – картинка книги

Кодирование графики

Кодирование

звука

Проверить таблицу

3

Повторение

Тема: Представление текста, изображения и звука в компьютере

Изучение

Закрепление

научиться решать задачи, используя принципы кодирования информации

Цель :

Задание ЕГЭ №9: умение определять скорость передачи информации при заданной пропускной способности канала, объем памяти, необходимый для хранения графической и звуковой информации

Уровень сложности: базовый

Время выполнения: 5 минут

Задание ЕГЭ №9 (ДЕМО-версия, 2016):

пример задания на кодирование звуковой информации

Музыкальный фрагмент был записан в формате моно, оцифрован и сохранён в виде файла без использования сжатия данных. Размер полученного файла – 24 Мбайт. Затем тот же музыкальный фрагмент был записан повторно в формате стерео (двухканальная запись) и оцифрован с разрешением в 4 раза выше и частотой дискретизации в 1,5 раза меньше, чем в первый раз. Сжатие данных не производилось. Укажите размер файла в Мбайт, полученного при повторной записи. В ответ запишите только целое число, единицу измерения писать не нужно.

Разбор задания

http://www.circuitstoday.com/wp-content/uploads/2012/12/audio.jpg - рисунок значка звука

Дополнительное задание:

РЕШИТЕ ЗАДАЧИ ЕГЭ *

Задание ЕГЭ №9 (ДЕМО –версия, 2018):

пример задания на кодирование графической информации

Автоматическая фотокамера производит растровые изображения размером 640х480 пикселей. При этом объём файла с изображением не может превышать 320 Кбайт, упаковка данных не производится. Какое максимальное количество цветов можно использовать в палитре.

Используемые источники

Итог урока

Разбор задания

Домашнее задание

Учебник: §6, вопросы

3

Система основных понятий

Дискретные модели данных

Текст

Таблицы кодировки

Графика

Дискретность изображения

8-разрядные: КО  8, Windows-1251

Звук

Дискретность цвета

Пиксель – точка изображения

2 i = N  =i · K

16- разрядные:

Дискретность измерения звукового сигнала

2 i = N  =i · K

Unicode

Растр – сетка пикселей

Модели цвета:

i - бит на 1 символ,

i - глубина кодирования (количество бит на 1 пиксель),

N - мощность алфавита,

Промежуток времени между двумя измерениями – период измерений (т) с., обратная величина 1/т(герц) – частота дискретизации

RGB – излучаемый свет, CMYC – отражаемый свет

K - количество символов в тексте,

N - количество цветов в палитре,

2 i = N  =i · H · t

 - объем текстового файла.

K - количество пикселей,

i - разрядность дискретизации,

N - количество уровней измерения звука ,

 - объем графического файла.

t - время записи файла,

H - частота дискретизации,

• - объём звукового файла,

 =i · H · t – моно запись,

 =i · H · t ·2 – стерео запись,

 =i · H · t ·4 – квадро запись.

ЕГЭ задание №9

(ДЕМО-версия, 2018 год)

Автоматическая фотокамера производит растровые изображения размером 640х480 пикселей. При этом объём файла с изображением не может превышать 320 Кбайт, упаковка данных не производится. Какое максимальное количество цветов можно использовать в палитре.

Рекомендации: для рациональных вычислений по возможности представляйте числа в виде степени двойки.

Дано:

Решение:

 =i·K, i=  /K, представим единицы измерения информации в битах .

К=640х480 п.

 ≤ 320Кб

Найти:

N-?

320·1024·8

2 18 ·10

2 5 ·10·2 10 ·2 3

≈ 8,5

=

=

i =

2 6 ·10·2 4 ·3·10

640·480

2 10 ·10·3·10

i ≤ 8,5 (бит).

N=2 i , N=2 8 =256 (цветов).

Ответ: 256

ЕГЭ задание №9

(ДЕМО-версия, 2016 год)

Музыкальный фрагмент был записан в формате моно, оцифрован и сохранён в виде файла без использования сжатия данных. Размер полученного файла – 24 Мбайт. Затем тот же музыкальный фрагмент был записан повторно в формате стерео (двухканальная запись) и оцифрован с разрешением в 4 раза выше и частотой дискретизации в 1,5 раза меньше, чем в первый раз. Сжатие данных не производилось. Укажите размер файла в Мбайт, полученного при повторной записи. В ответ запишите только целое число, единицу измерения писать не нужно.

Рекомендации: для рациональных вычислений по возможности представляйте числа в виде степени двойки.

Решение:

 1 =i · H · t,  1 =24 Мбайт,

 2 =i · H · t · 2 (т ак как, второй фрагмент записан в формате стерео (двухканальная запись), то исходная формула умножается на 2.

 2 =(24·2·4)/1,5=

=2 3 ·3·2·2 2 · =2 7 =128 (Мбайт)

Ответ: 128

Дано:

 1 =24Мбайт

H 2 = H 1 /1,5

i 2 = i 1 ·4

Найти:

 2 (МБайт) ?

Задачи ЕГЭ

ЕГЭ Задание №9

Уровень: базовый

Время: 5 минут

(на 1 задачу)

Решите одну или несколько задач

Задача №1 . Для хранения произвольного растрового изображения размером 1024х1024 пикселей отведено 512 Кбайт памяти, при этом для каждого пикселя хранится двоичное число – код цвета этого пикселя. Для каждого пикселя для хранения кода выделено одинаковое количество бит. Сжатие данных не производится. Какое максимальное количество цветов можно использовать в изображении.

16

Ответ:

Задача №2 . Производилась двухканальная (стерео) звукозапись с частотой дискретизации 64 кГц и 24-битным разрешением. В результате был получен файл размером 120 Мбайт, сжатие данных не производилось. Определите приблизительно сколько времени (в минутах) производилась запись. В качестве ответа укажите ближайшее к времени записи целое число, кратное 5.

Ответ:

5

Задача №3 . Музыкальный фрагмент был оцифрован и записан в виде файла без использования сжатия данных. Получившийся файл был передан в город А по каналу связи за 20 секунд. Затем тот же музыкальный фрагмент был оцифрован повторно с разрешением в 3 раза выше и частотой дискретизации в 2 раза меньше, чем в прошлый раз. Сжатие данных не производилось. Полученный файл был передан в город Б. Пропускная способность канала связи с городом Б в 2 раза выше, чем канала связи с городом А. Сколько секунд длилась передача файла в город Б? Ответ запишите как целое число, единицу измерения писать не нужно.

15

Ответ:

Представление текстовой информации

Текстовая информация дискретна - состоит из отдельных знаков. За каждым символом текста закрепляется определённый двоичный код, длина которого фиксирована.

Таблица , в которой всем символам компьютерного алфавита поставлены в соответствие порядковые номера (коды), называется таблицей кодировки.

Примеры таблиц кодировки:

ASCII – американский стандартный код для информационного обмена (1963 год: 7-разрядный двоичный код, 2 7 =128 символов содержит таблица);

Расширение кода ASCII (включающее национальные алфавиты:

8-разрядный код, 2 8 =256 символов содержит таблица);

Unicode – международный стандарт символьного кодирования

(1991 год: 16-разрядный код, 2 16 =65536 символов содержит таблица);

KOI8 – кодировка кириллицы (для операционной системы Unix, 8-разрядная);

Windows-1251 – кодировка кириллицы (для операционной системы Windows, 8-разрядная).

http://chinotaxaccountability.com/wp-content/uploads/2012/11/spencer-faq.jpg – знак вопроса

Мини-тест

«Проверьте себя»

7

Представление текстовой информации

Задание 1. Вычислить информационный объём сообщения, содержащего слово КОДИРОВАНИЕ (в байтах):

а) в 16 -битной кодировке; б) в 8 -битной кодировке.

11 · 2 = 22 (байта )

11 · 1 = 11 (байт)

Ответ:

Ответ:

Задание 2. Во сколько раз увеличится информационный объём страницы текста при его преобразовании из кодировки Windows-1251 (таблица кодировки содержит 256 символов) в кодировку Unicode (таблица кодировки содержит 65536 символов)?

Ответ: в 2 раза

Ответ:

Представление графической информации

Изображение на экране монитора дискретно, оно состоит из отдельных точек – пикселей.

Пиксель – минимальный участок изображения, цвет которого можно задать независимым образом.

Растр – прямоугольная матрица (сетка) пикселей на экране компьютера.

Цветовые модели

2 i = N,  =i · K

i - глубина кодирования (количество бит для кодирования цвета 1 пикселя),

N - количество цветов в палитре,

K - количество пикселей в рисунке,

 - объем графического файла.

http://pechatnick.com/images/publications/7/4/4/normal_53a980d2408f1.jpg - палитра CMYK

http://lednik-samara.ucoz.ru/RGB_WHEEL.jpg – палитра RGB

CMYK

RGB

Cyan - голубой

Red - красный

Magenta – пурпурный

Green - зелёный

Blue – синий

Yellow - желтый

(излучаемый свет)

blacK – черный

(отражаемый свет)

Мини-тест «Проверьте себя»

7

Представление графической информации

Задание 1. Сколько цветов в палитре, если на кодирование цвета 1 пикселя отводится 5 бит?

Ответ: 32 цвета

Ответ:

Задание 2. Определить глубину кодирования цвета, если в используемой палитре 2 цвета?

Ответ: 1 бит

Ответ:

Представление звуковой информации

Кодирование сигнала в цифровой вид

Пример аналогового сигнала

По оси у : интенсивность (уровень) звукового сигнала

По оси х: t - время

ДИСКРЕТИЗАЦИЯ

ДИСКРЕТИЗАЦИЯ

(низкое качество)

(высокое качество)

Звуковая карта производит с определённой частотой измерения уровня звукового сигнала - оцифровку звука.

Промежуток времени между двумя измерениями называется периодом измерений – т (cекунд).

Обратная величина называется частотой дискретизации (H) - 1/т (герц), i - разрядность (разрешение) дискретизации , t (секунд) - время записи файла.

Чем выше частота измерений, тем выше качество цифрового звука.

Моно – одноканальная запись, стерео – двухканальная, квадро – четырехканальная запись.

http://www.inf1.info/sites/default/files/images/sound.preview.png - график кодирования

Мини-тест «Проверьте себя»

7

Представление звуковой информации

Вопросы на засыпку

Знаете ли вы?

Задание 1. 1 кГц = 1000 Гц. Хорошее качество дискретизации получается при частотах дискретизации 44,1 кГц и выше. Частота дискретизации, равная 48 кГц, означает, что за одну секунду проводилось 48000 измерений громкости звука.

?

?

?

Задание 2. Человек слышит звуковые колебания приблизительно в диапазоне частот от 20 Гц до 20 КГц . Звук с частотами выше этого диапазона называется ультразвуком , звук с частотой меньшей 20 Гц называется инфразвуком .

?

?

Итог урока

• В каком году компьютеры начали работать с текстом, графикой, звуком?
• Дайте определение таблицы кодировки?
• Какие таблицы кодировки текстовой информации вам известны?
• На чём основывается дискретное представление изображения?
• Что представляет собой модель цвета RGB?
• Какое устройство в компьютере производит оцифровку звукового сигнала?

Используемые источники

• Семакин, И. Г. Информатика. Базовый уровень: учебник для 10 класса / И. Г. Семакин, Е. К. Хеннер, Т. Ю. Шеина. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015. – 264 с.
• Соколова ,  О. Л. Универсальные поурочные разработки по информатике. 10 класс / О. Л. Соколова. – М.: ВАКО, 2013. – 411 с.

• Федеральный институт педагогических измерений [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.fipi.ru/ege-i-gve-11/demoversii-specifikacii-kodifikatory . – Заглавие с экрана.– (Дата обращения: 25.10.2017).